本章主要介绍了直齿、斜齿和锥齿这三种齿轮机构的基本特点、渐开线齿廓的特点和啮合条件以及齿轮基本尺寸的计算公式。学习时需要重点掌握三种齿轮机构的特点和对应的基本尺寸的计算公式、变位齿轮的计算以及斜齿轮重合度的计算等内容。本章主要以选择题、填空题、和计算题的形式考查,复习时需把握其具体内容,重点记忆。
表4-1-1 齿轮机构的特点和类型
表4-1-2 齿廓实现定角速比传动的条件
图4-1-1 齿廓实现定角速比的条件
表4-1-3 渐开线齿廓
图4-1-2 渐开线的形成
1 齿轮各部分名称
齿轮各部分名称如图4-1-3所示。
图4-1-3 齿轮各部分名称
2 渐开线标准齿轮的基本参数及几何尺寸计算
(1)分度圆d和模数m
比值p k /π规定为标准值(即模数),且压力角也为标准值的圆称为分度圆。
齿轮的主要几何尺寸都与模数成正比,m越大,p越大,轮齿也越大,轮齿抗弯能力也越强。
(2)尺寸计算公式(见表4-1-4)
表4-1-4 渐开线标准齿轮的各部分几何尺寸计算
表4-1-5 渐开线标准齿轮的啮合
表4-1-6 渐开线齿轮的切齿原理
表4-1-7 根切、最少齿数及变位齿轮
平行轴齿轮传动相当于发生面在基圆柱上作纯滚动,面上与圆柱体母线成一倾角的直线所形成的轨迹。
1 斜齿轮各部分名称和几何尺寸计算(见表4-1-8)
斜齿轮的几何参数有端面和法面之分,且规定其法向参数为标准值。
表4-1-8 斜齿轮各部分名称和几何尺寸计算
2 斜齿轮的优、缺点
(1)优点
① 齿廓接触线是斜线,一对齿是逐渐进入啮合和逐渐脱离啮合的,故运转平稳,噪声小。
② 重合度大,并随齿宽和螺旋角的增大而增大,故承载能力高,适于高速传动。
③ 斜齿轮不发生根切的最少齿数小于直齿轮。
(2)缺点
斜齿齿面受法向力F时会产生轴向分力F a (图4-1-4),需要安装推力轴承,从而使结构复杂化。
图4-1-4 斜齿上的轴向作用力
1 锥齿轮概述
锥齿轮用于相交两轴之间的传动。
一对正确安装的标准锥齿轮,其节圆锥与分度圆锥重合。其传动比
i 12 =ω 1 /ω 2 =z 1 /z 2 =r 1 /r 2 =sinδ 2 /sinδ 1
式中,δ 1 、δ 2 分别为小齿轮和大齿轮的分度圆锥角。
2 背锥和当量齿数
一对互相啮合的锥齿轮的当量齿数为
z ν1 =z 1 /cosδ 1 ,z ν2 =z 2 /cosδ 2
3 直齿锥齿轮的几何尺寸
直齿锥齿轮的几何尺寸计算以大端为标准。当轴交角∑=90°时,其参数及几何尺寸计算公式见教材表4-5。